改进的ANFIS模型在河道堤防物理力学参数反演计算中的应用

文章结合自适应函数对传统ANFIS模型进行改进,并将改进的ANFIS模型对辽宁西部某中小河流河道堤防的物理力学参数进行反演计算,并结合正交试验确定模型计算的训练样本,确定改进的ANFIS模型岩石力学参数反演的映射结构,同时结合河道堤防原位监测的位移数据,对改进前后的模型参数反演误差进行了对比分析。结果表明,改进的ANFIS模型可提高河道堤防参数反演精度,相比于传统模型,改进模型的参数反演计算堤顶下降以及周边位移和监测位移之间的误差分别减少14.8%和18.6%。研究成果可在河道堤防参数设计中进行推广和应用。     

模型试验下的公路边坡合位移演化分析

为了明确底部开挖对公路边坡稳定性的影响,以梅州至平远高速公路工程为背景,采用多步开挖的方法结合全尺寸边坡模型进行试验。在坡体中布置6个监测点记录坡向及垂直位移,随后将两方向位移作为分量进行组合位移计算分析,并结合试验结果进行归纳。研究结果表明：1）边坡上部区域整体稳定,内部应力变化慢,滑坡往往由内部蠕变造成,因此上部区域合位移偏角值较为稳定,而下部区域因易受开挖影响,位移角波动显著;2）通过对边坡下部区域计算,其滑动面倾角理论值为30°～60°,试验中观测到了一致的情况,而受土体堆积作用,后期土体断面几乎与坡面平行。研究得到了滑坡发生前合位移的偏转角及滑坡断面方向变化规律,相关结果可作为预测边坡稳定性的重要指标,对评估公路边坡稳定性具有一定的借鉴意义。     

某河道边坡抗滑桩加固前后安全性分析

依托某河道治理工程,采用三维有限元数值模拟软件ABAQUS和理正岩土计算软件,对治理过程中河道边坡稳定性进行了分析,发现原始边坡安全系数较低。在已知安全系数的前提下采用相同的方法反演边坡抗滑桩参数,2种计算结果较好吻合,表明了抗滑桩加固方式的合理性和可行性。     

基于SPH法的九寨沟滑坡模拟研究

为了提高有限元法在解决滑坡较大变形时网格畸变的计算效率和精度,以九寨沟区域滑坡处地层土壤材料参数为基础,采用SPH法建立边坡模型,通过改变粒子密度和瑞利阻尼参数,研究了九寨沟区域滑坡的缩尺斜面模型滑坡面发生状况,比较了不同参数下滑动面产生过程中的差异。结果表明,在应用SPH法分析地震边坡变形的过程中,平滑距离的调整易使计算精度发生变化,从而产生一定程度的误差,而平滑距离也会影响边坡的最终变形形态;在不同的SPH粒子密度和不同的瑞利阻尼参数下,滑动面的产生过程也呈现出显著差异。SPH法有效改善了有限元处理大变形时网格失真等问题,研究结果可为地质灾害易发区的滑坡灾害防治提供一定参考。     

宜毕高速公路K3段震后边坡滑坡应急处置研究

为了有效控制震后山体滑坡、崩塌现象的蔓延,保证高速公路建设及运营安全,以震后宜毕高速公路K3段为研究对象,开展震后应急勘察工作,采取注浆、排水和反压等手段对边坡滑坡进行位移和沉降监测。利用Geostudio中的Slope/W模块分析加固后的滑坡稳定性,计算边坡的屈服加速度,提出根据预应力锚索进行加固的治理方案。结果表明,滑坡在地下水和地震的共同作用下产生,土体薄层状结构及岩层顺倾均加剧了滑坡形成,尽管地震作用对边坡整体稳定性有较大影响,但实施的应急处置措施遏制了滑坡的进一步变形,经过计算,边坡加固处理后屈服加速度为0.07g,安全系数为1.3,符合相关规范要求。可见,边坡滑坡体位移在震后初期得到了有效控制,治理措施有效提高了该边坡的稳定性。处置方案对类似高速公路的建设与维护具有借鉴意义。     

河道堤防物理力学参数反演计算模型的改进及应用

文章针对传统河道堤防物理力学参数反演模型目标优化求解的局限性,采用自适应函数对其进行改进,并结合盘锦地区某河道治理工程,结合现场原位测试试验,对改进前后模型的反演精度进行对比.结果表明:采用自适应函数进行模型改进后,堤防力学参数反演精度得到明显改善.研究成果对于河道堤防治理工程设计具有重要参考价值.     

贵州某矿边坡稳定性数值模拟研究

本文运用真实破裂过程分析模拟软件RFPA(Realistic Failure Process Analysis),基于其强度折减法,应用RFPA-SRM模拟边坡岩体的变形破坏过程,对贵州某煤矿采区地表山体边坡最终边坡角约50°时进行数值模拟分析,并求其稳定性系数。通过分析数值模拟结果,研究了边坡岩体的变性特征及滑坡模式。     

黄河下游长平滩区河道冲淤变化分析

根据黄河下游长平滩区河段近10年实测大断面测验资料,利用“断面法”对该河段冲淤变化进行了计算分析,结果表明：整个河段沿呈冲刷状态,10年来主槽累计冲刷量为4707万m3,不同的来水来沙情况,河道冲淤量变化不同,上游来水量大,河道冲刷效果好,因此在不影响工农业用水及防汛的情况下,加大上游水库下泄量从而减轻游河道淤积;以及利用数字高程模型（DEM）新技术研究河道冲淤变化的必要性。     

尖点突变理论在边坡抗震稳定分析中的应用

以某边坡工程为例,通过建立坡顶关键点水平向震后残余位移与强度折减系数的尖点突变模型,将失稳判据量化为一个确定的突变特征值,通过对比特征值与0的大小来判定边坡的动力安全系数,以此消除人为主观判定位移突变位置所产生的误差,并将所得结果与塑性区贯通判据的结果进行对比分析。结果表明:尖点突变理论定量给出的边坡动力安全系数为1.38,与塑性区判据给出的动力安全系数1.32相差不大,说明尖点突变理论在边坡抗震稳定分析中的应用是可行的。     

基于管道变形的滑坡位移反分析研究

滑坡的抗剪参数取值较为困难,多依赖于室内试验,与实际参数有出入.分析了位移反分析原理并建立了计算模型,提出了基于管道最大挠度变形量对埋地管道滑坡的抗剪参数进行反分析计算的方法.实际算例计算表明,该方法有助于修正滑坡抗剪参数取值,为治理工程设计提供参考.     

粒子群优化算法在堆石坝材料参数反演中的应用

在利用有限元计算堆石坝应力和变形时,模型中的堆石坝材料参数取值常与实际值存在差异,为了获得最接近真实值的堆石坝材料参数,以某混凝土面板堆石坝实测位移为基础,采用粒子群优化算法不断调用有限元模型,计算结果表明,粒子群优化算法用于堆石坝材料参数反演中是合理可行的.     

气液两相流原理在边坡稳定性分析中的有效性研究

为研究雨水渗流行为和孔隙水压变化对边坡稳定性的影响,以降低降雨诱发的边坡失稳概率,采用气液两相流数值模拟法对一维渗流实验和斜面模型渗流实验进行分析,并对2012年青海省同仁县西山发生的滑坡进行再现模拟。按Mohr-Coulomb屈服标准建立风化岩弹塑性模型,通过孔隙水压力和孔隙压力以及有效应力变化分析了滑坡发生的可能性。结果表明:1)单相流分析没有考虑到孔隙气压的影响,可能导致渗透速度快于实验结果,而气液两相流分析可有效评估孔隙气压对土体渗流的影响,并更易计算饱和度、基质吸力和渗透系数之间的关系;2)模型试验结果表明,一旦渗透面到达计测点,孔隙压力就会突然上升,采用两相流应力-渗流耦合分析时,滑坡发生位置和形态与实际滑坡高度相似,滑动面附近的孔隙水压力和孔隙气压增加是造成滑坡的重要原因之一。研究证实了气液两相流法在降雨边坡稳定性分析中的适用性与有效性,可为研究降雨期间的边坡稳定性提供一定参考。     

高灵敏土对河道整治边坡稳定的影响分析

通过对高灵敏土河道边坡稳定加固措施的比选以及高灵敏土对河道的边坡稳定性分析和计算,得出高灵敏土的强度指标易受施工扰动而降低。为此对高灵敏土提出经施工扰动后指标,便于采取有效的加固措施,提高河道的边坡稳定性。     

对三都县某边坡治理工程分析与设计

滑坡是山区常见的地质灾害类型之一,在我国每年都造成人员伤亡和大量的经济损失。本文在对三都县坝街乡某边坡进行工程地质调查的基础上,通过对研究区边坡基本特征的描述和分析,对滑坡和不稳定斜坡的稳定性进行计算,得出相应的支护设计参数,最后提出边坡治理工程相应支护设计方法。     

高炉煤气调压阀组阀体有限元分析

高炉煤气余压发电装置控制高炉顶压时,调压阀组阀门受到煤气冲击,掌握阀体强度数据对现场设备管理非常重要,利用Solidworks Simulation对阀门在不同工作状态下的整体强度进行有限元分析,得出阀门在关闭和开启两种状态下的最大位移量和最大应力。     

某露天煤矿首采区西帮复合边坡稳定性研究

露天煤矿边坡稳定性是关乎露天矿安全生产的关键问题之一。通过分析两种开采方案,确定了横采内排方案。基于刚体极限平衡法理论,采用逐水平优化方法得到外排土场边坡最优形态参数,选取滑坡区BKW1剖面与稳定区XN1剖面分别定量计算外排土场与采场留设不同安全距离时复合边坡稳定性,当外排土场安全距离控制在150m左右时,复合边坡满足安全储备系数要求。     

多孔介质模型在河道堤防防渗数值计算中的应用研究

文章采用多孔介质模型对河道堤防进行防渗计算。研究结果表明:多孔介质模型可综合对比不同防渗措施下的河道堤防防渗效果,防渗墙高从0.5~2.5m,其渗透率变化范围为3.94~0.30mm/s之间;随着防渗墙高度的增加,其渗透流纵向流场的分散度逐渐减弱,且向中部集中,集中度逐渐增强;随着防渗墙高度的增加,河道堤防渗透量及扬压力逐渐减小,防渗墙对于河道堤防防渗效果明显。研究结果对于河道堤防工程设计中的防渗计算提供参考价值。     

利用混合改进的遗传算法反演F-X模型参数

构建混合改进的遗传算法(GA),实现F-X模型参数反演,以期为非饱和渗流机制研究提供指导.以F-X模型中的系数a、m、n以及饱和体积含水量θs作为模型参数,以简单十进制遗传算法为基础,融入优体克隆操作等算子,形成混合改进的遗传算法;采用已有数据进行算法验证,对不同干密度土样的F-X模型参数进行反演,明确模型参数与干密度...     

基于人工智能和有限元方法的传热学反问题

神经网络算法是一种新兴的人工智能方法,具有强大的数据回归能力,在传热学反问题（IHTP）中能够通过模型训练准确建立温度场与求解条件的映射关系。围绕神经网络算法,分别对传热学正问题求解、反问题模型建立及具体应用开展研究。采用有限元方法求解正问题,通过有限的、相互关联的单元对复杂体进行近似,快速生成传热学反问题所需的数据集。将传热学反问题嵌入神经网络模型,通过正问题批量处理获得的训练数据进行学习。在二维情形下实现了热物性参数反演和边界条件反演,在三维情形下实现了温度场反演。训练后,神经网络损失函数均收敛至0.1以下,各参数的相对误差控制在0.01%～0.6%。该理念在基于实验测量数据开展的传热学反问题研究中具有通用性,理论上可推广至传热计算中涉及的任何不确定参数的预测。     

降雨及渗流条件下层状砂质板岩 边坡变形破坏模式研究

为增强边坡在恶劣条件下的稳定性,针对降雨及渗流条件下的层状砂质板岩边坡进行研究,采用边坡模型试验和有限元模拟方法,研究了边坡的变形破坏形态和位移变化情况。结果表明,边坡的变形破坏是一个持续发展的过程。主要从坡体中部开始,形成一个D字状的位移曲线,随着降雨时间的增加,最终坡体完全被破坏;当降雨强度分别为600 mm/d和800 mm/d时,边坡中部出现塌落,其降雨时间分别为16 800 s和13 300 s,说明了强降雨对边坡失稳有被更大的加速作用;通过对边坡模型试验和有限元模拟试验的结果对比表明,层状砂质板岩边坡破坏形态和位移变化趋势基本保持一致,验证了模型试验监测数据的准确性和有效性。研究结果为降雨及渗流条件下层状砂质板岩边坡变形破坏机理提供了实验依据和数值模拟参考,可为类似砂质板岩边坡渗流问题研究提供借鉴。